A szívó benzinmotor felépítése és működési elvei
A benzinmotorok a belső égésű hőerőgépek egyik legelterjedtebb fajtája, melyek a kémiai energiát mechanikai energiává alakítják, így végeznek munkát. Működésük alapja az égés, mely ugyanazon a helyen, a hengerben megy végbe. A benzinmotorok működésének megértése nemcsak a gépjárművezetők, hanem minden technikai érdeklődésű ember számára is alapvető fontosságú. A hőenergiát a motorban úgy nyerik, hogy az üzemanyagot égés útján hővé alakítják. A motor egy gyújtógyertya segítségével elektromos szikrával meggyújtja a keveréket. A munkaanyag megnövekedett nyomása a motor dugattyúira hat, amelyek ezt az energiát mechanikai munkává alakítják. A benzinmotor kétféleképpen működhet: két- vagy négyütemű.
A négyütemű benzinmotor működési ciklusa
A négyütemű benzinmotor működésének alapját az Otto-ciklus képezi. A négyütemű motorban egy folyamat négy munkafolyamatból (ütem) áll: szívás, sűrítés, munka és kipufogás. A következőkben lépésről lépésre ismertetjük ezeket a fázisokat:
- Szívás: A dugattyú lefelé mozgásával megnő a dugattyú feletti tér, és ezzel egyidejűleg a szívószelepek is kinyílnak. Ez nyomásesést okoz a dugattyú felett. A lefelé haladó dugattyú maga után szívja a porlasztóból a benzin-levegő keveréket. Amikor a dugattyú eléri az alsó holtpontját, a szívószelep bezár.
- Sűrítés: Miután a dugattyú eléri alsó holtpontját és a szívófázis véget ér, felfelé mozog. A vezérműtengely által vezérelt szívószelep elzárja a szívócső furatát. A magas hőmérséklet és nyomás elősegíti az üzemanyag elpárologtatását és levegővel való keveredését, ezáltal a keverék robbanékonyabbá válik.
- Munka (Terjeszkedés): Ebben a fázisban megindul az égési folyamat. A gyújtógyertyára szikra ugrik, és meggyújtja az összenyomott keveréket. A nagynyomású égéstermékek kitágulnak, és lefelé nyomják a dugattyút, ezt nevezzük terjeszkedésnek, vagyis expanziónak.
- Kipufogás: Ebben a fázisban a kipufogószelepek kinyílnak, hogy a kipufogógáz kiléphessen a hengerből. A dugattyú kinyomja a maradék kipufogógázokat, miközben a felső holtpontja felé halad.
A kétütemű motor sajátosságai
A kétütemű belsőégésű motor abban különbözik a négyütemű motortól, hogy mindössze két ütem (egy motorfordulat) alatt hajtja végre azt a ciklust, amit a négyütemű motor két fordulat alatt. Így a kétütemű motornál minden fordulatra esik egy munkaütem. A kétütemű motor szerkezete lényegében azonos a négyütemű motoréval, de nincs vezérmű-berendezése, nincs olajteknő, olajlehúzó gyűrű és szelepek. A friss keverék beáramlását és a kipufogógázok eltávozását a hengeren lévő beömlő, átömlő és kiömlő csatornák biztosítják.
Pro A 4 ütemű Otto motor működése
A motor főbb szerkezeti elemei
A benzinmotor felépítése egyszerűbb, mint a dízelmotoré, így a gyártás olcsóbb. A legfontosabb alkatrészek közé tartoznak:
- Hengertömb és hengerfej: A hengertömb a motor középső része, melyben a hengerek és a dugattyúk találhatóak. A hengerfej lezárja a hengereket és tartalmazza a gyertyafészket.
- Dugattyú és hajtókar: A dugattyúk egyenes vonalú, oda-vissza mozgást végeznek a hengerekben. A hajtókar köti össze a dugattyút a főtengellyel.
- Főtengely: Ez az alkatrész alakítja át a dugattyú egyenes vonalú mozgását forgó mozgássá.
- Vezérműtengely és szelepek: A szelepek mozgatását általában bütykökkel ellátott vezérműtengely végzi. Minden hengerhez minimum két szelep szükséges: egy szívó és egy kipufogó.
Szívómotorok tuningja és szoftveres fojtások
Minden tuningnál az első kardinális kérdés, hogy hogyan tudunk több levegőt bejuttatni a motorba. Még egy feltöltős motornál ezek a lehetőségek adottak egy megnövelt turbónyomással, addig egy szívó motornál ezek a lehetőségek nem állnak rendelkezésre. A szívómotornál az határozza meg az egységnyi idő alatt bejutott levegő mennyiségét, hogy a legszűkebb keresztmetszeten mennyi levegő jut be. Sok esetben, ha meg van bontva a gyári levegőszűrőnek a háza, még romlik is a teljesítmény, mert a mérnökök bizonyos szívócső lengésekkel tervezik a motort.
E46 320d turbó probléma megoldása
Alapvetően azoknál a szívómotoroknál lehet teljesítményt kiengedni szoftveresen, ahol gyári szoftver fojtás van a motorban. Erre az egyik legjobb példa a Mazda Skyactiv motorja, ahol ugyanazt a motort több teljesítmény-lépcsőben adják ki.
Példák szoftveres módosítások eredményeire
Az alábbi táblázatban látható néhány példa arra, hogyan változik a teljesítmény a szoftveres optimalizálás vagy a gyári fojtás feloldása után:
| Gépjármű típus | Gyári teljesítmény | Mért/Módosított teljesítmény | Nyomaték változás |
|---|---|---|---|
| Mazda 3 2.0 Skyactiv-G | 120 Le | 139 Le | 219 Nm |
| Mazda 2 1.5 Skyactiv | 85 Le | 127 Le | +40 Nm |
| BMW 116i | 122 Le | 152 Le | 205 Nm |
| Porsche Cayman 2.7 | 275 Le | 274 Le | 304 Nm |
Sok helyen 10-15% teljesítménynövekedést ígérnek szívómotorokra, de ez nem minden esetben reális kép. Ha nincs szoftveres fojtás, a szoftveres tuningnak nincs túlzottan nagy értelme. A szívómotornál a levegő mennyisége korlátozza be a lehetőségeket.
Üzemanyag és karbantartás
A kopogásos égést ki lehet tolni azzal, hogy jobb minőségű üzemanyagot tankolunk az autóba. Ha módosítva lesz a szoftver, akkor érdemesebb belerakni a jobb minőségű üzemanyagot, de nem feltétel. A benzinmotorok karbantartása elengedhetetlen a hosszú élettartam érdekében. A legfontosabb feladatok az olajcsere, a gyújtógyertyák cseréje és a levegőszűrő tisztítása. A motorolaj kenőanyagként, hűtőfolyadékként és tisztítószerként is működik. A gyújtógyertyák állapota pedig közvetlenül befolyásolja a motor teljesítményét és az üzemanyag-fogyasztást.
Több konstrukciós oka van annak, hogy hosszabb távú használatban a szívócső-befecskendezéses benzines szívómotorok ígérik a legkevesebb meghibásodást. Ezeknek a motoroknak nincs nagynyomású üzemanyag-befecskendezésük, és a benzinpára tisztán tartja a szelepeket a lerakódásoktól. A benzines szívómotoroknak viszonylag kicsi a terhelése, és jóval kisebb hőmérséklettel kell dacolniuk, mint a turbómotoroknak.
Információk a Honda Dio AF34 szívórendszerről